27、基于LS设计的差分故障分析及应对策略

基于LS设计的差分故障分析及应对策略

1. 不同SPN基分组密码的应用

• CUBE家族
  • 加密流程 ：CUBE是迭代的基于SPN的分组密码，由r轮组成。输入为n位块，使用n位或2n位密钥。其内部状态、明文、密文和密钥都表示为ω × ω × ω立方体。一轮加密步骤如下：
    1. 对状态异或一个n位子密钥SKi。
    2. 对X的每一行应用ω位S盒S。
    3. 对每个平面(i, Y, Z)（1 ≤ i ≤ ω）上的ω个ω位字应用准对合Feistel - MDS变换M。
    4. 将轴(X, Y, Z)旋转为(Z, X, Y)。
  • 差分故障分析（DFA） ：在轴旋转前翻转X中的ω × ω平面，可在最后一轮所有S盒输入处获得已知差异。攻击者可对最后一轮进行DFA以检索最后子密钥，然后对前几轮重复攻击，直到恢复足够的密钥信息位以从密钥调度中检索完整密钥。例如，CUBE（ω = 4）和PRESENT - 80（ω = 4，无准对合Feistel - MDS变换）都可进行此类攻击。
• S - bP结构
  • 加密流程 ：S - bP结构是带有位置换层的迭代SPN基分组密码。输入为n位块，使用n位密钥。一轮加密步骤如下：
    1. 对状态异或当前n